使用Node.js原生API寫一個Web服務器

作者：蔣鵬飛 2020-10-29 16:00:03

本文要講的就是不借助框架，只用原生API怎么寫一個Web服務器。因為在我的計劃中，后面會寫Express和Koa的源碼解析，他們都是使用原生API來實現的。

Node.js是JavaScript基礎上發展起來的語言，所以前端開發者應該天生就會一點。一般我們會用它來做CLI工具或者Web服務器，做Web服務器也有很多成熟的框架，比如Express和Koa。但是Express和Koa都是對Node.js原生API的封裝，所以其實不借助任何框架，只用原生API我們也能寫一個Web服務器出來。本文要講的就是不借助框架，只用原生API怎么寫一個Web服務器。因為在我的計劃中，后面會寫Express和Koa的源碼解析，他們都是使用原生API來實現的。所以本文其實是這兩個源碼解析的前置知識，可以幫我們更好的理解Express和Koa這種框架的意義和源碼。本文僅為說明原生API的使用方法，代碼較丑，請不要在實際工作中模仿！

本文可運行代碼示例已經上傳GitHub，大家可以拿下來玩玩：https://github.com/dennis-jiang/Front-End-Knowledges/tree/master/Examples/Node.js/HttpServer

Hello World

要搭建一個簡單的Web服務器，使用原生的http模塊就夠了，一個簡單的Hello World程序幾行代碼就夠了：

const http = require('http')  
const port = 3000  
const server = http.createServer((req, res) => {  
  res.statusCode = 200  
  res.setHeader('Content-Type', 'text/plain')  
  res.end('Hello World')  
})  
server.listen(port, () => {  
  console.log(`Server is running on http://127.0.0.1:${port}/`)  
})

這個例子就很簡單，直接用http.createServer創建了一個服務器，這個服務器也沒啥邏輯，只是在訪問的時候返回Hello World。服務器創建后，使用server.listen運行在3000端口就行。

這個例子確實簡單，但是他貌似除了輸出一個Hello World之外，啥也干不了，離我們一般使用的Web服務器還差了很遠，主要是差了這幾塊：

不支持HTTP動詞，比如GET，POST等
不支持路由
沒有靜態資源托管
不能持久化數據

前面三點是一個Web服務器必備的基礎功能，第四點是否需要要看情況，畢竟目前很多Node的Web服務器只是作為一個中間層，真正跟數據庫打交道做持久化的還是各種微服務，但是我們也應該知道持久化怎么做。

所以下面我們來寫一個真正能用的Web服務器，也就是說把前面缺的幾點都補上。

處理路由和HTTP動詞

前面我們的那個Hello World也不是完全不能用，因為代碼位置還是得在http.createServer里面，我們就在里面添加路由的功能。為了跟后面的靜態資源做區分，我們的API請求都以/api開頭。要做路由匹配也不難，最簡單的就是直接用if條件判斷就行。為了能拿到請求地址，我們需要使用url模塊來解析傳過來的地址。而Http動詞直接可以用req.method拿到。所以http.createServer改造如下：

const url = require('url');  
const server = http.createServer((req, res) => {  
  // 獲取url的各個部分  
  // url.parse可以將req.url解析成一個對象  
  // 里面包含有pathname和querystring等  
  const urlurlObject = url.parse(req.url);  
  const { pathname } = urlObject;  
  // api開頭的是API請求  
  if (pathname.startsWith('/api')) {  
    // 再判斷路由  
    if (pathname === '/api/users') {  
      // 獲取HTTP動詞  
      const method = req.method;  
      if (method === 'GET') {  
        // 寫一個假數據  
        const resData = [  
          {  
            id: 1,  
            name: '小明',  
            age: 18  
          },  
          {  
            id: 2,  
            name: '小紅',  
            age: 19  
          }  
        ];  
        res.setHeader('Content-Type', 'application/json')  
        res.end(JSON.stringify(resData));  
        return;  
      }  
    }  
  }  
});

現在我們訪問/api/users就可以拿到用戶列表了：

支持靜態文件

上面說了API請求是以/api開頭，也就是說不是以這個開頭的可以認為都是靜態文件，不同文件有不同的Content-Type，我們這個例子里面暫時只支持一種.jpg吧。其實就是給我們的if (pathname.startsWith('/api'))加一個else就行。返回靜態文件需要：

使用fs模塊讀取文件。
返回文件的時候根據不同的文件類型設置不同的Content-Type。

所以我們這個else就長這個樣子：

// ... 省略前后代碼 ...  
else {  
  // 使用path模塊獲取文件后綴名  
  const extName = path.extname(pathname);  
  if (extName === '.jpg') {  
    // 使用fs模塊讀取文件  
    fs.readFile(pathname, (err, data) => {  
      res.setHeader('Content-Type', 'image/jpeg');  
      res.write(data);  
      res.end();  
    })  
  }  
}

然后我們在同級目錄下放一個圖片試一下：

數據持久化

數據持久化的方式有好幾種，一般都是存數據庫，少數情況下也有存文件的。存數據庫比較麻煩，還需要創建和連接數據庫，我們這里不好demo，我們這里演示一個存文件的例子。一般POST請求是用來存新數據的，我們在前面的基礎上再添加一個POST /api/users來新增一條數據，只需要在前面的if (method === 'GET')后面加一個POST的判斷就行：

// ... 省略其他代碼 ...  
else if (method === 'POST') {  
  // 注意數據傳過來可能有多個chunk  
  // 我們需要拼接這些chunk  
  let postData = '';  
  req.on('data', chunk => {  
    postDatapostData = postData + chunk;  
  })  
  req.on('end', () => {  
    // 數據傳完后往db.txt插入內容  
    fs.appendFile(path.join(__dirname, 'db.txt'), postData, () => {  
      res.end(postData);  // 數據寫完后將數據再次返回  
    });  
  })  
}

然后我們測試一下這個API:

再去看看文件里面寫進去沒有：

總結

到這里我們就完成了一個具有基本功能的web服務器，代碼不復雜，但是對于幫我們理解Node web服務器的原理很有幫助。但是上述代碼還有個很大的問題就是：代碼很丑！所有代碼都寫在一堆，而且HTTP動詞和路由匹配全部是使用if條件判斷，如果有幾百個API，再配合十來個動詞，那代碼簡直就是個災難！所以我們應該將路由處理，HTTP動詞，靜態文件，數據持久化這些功能全部抽離出來，讓整個應用變得更優雅，更好擴展。這就是Express和Koa這些框架存在的意義，下一篇文章我們就去Express的源碼看看他是怎么解決這個問題的，點個關注不迷路~

責任編輯：龐桂玉來源： segmentfault